下载文档原格式
水力学知识点总结1. 水的基本性质水是自然界中非常重要的物质，它具有一系列独特的物理、化学性质。
如水的密度、粘度、表面张力等重要性质对水力学研究有着重要的影响。
2. 水动力学水动力学是研究流体的运动规律及其与物体之间的相互作用的科学。
水动力学是水力学的基础，分为静水力学和流体力学。
静水力学研究静止的流体，而流体力学则研究流体的运动。
3. 流体静力学流体静力学是研究静止流体中的压力、浮力和力的平衡问题。
在水力学中，流体静力学主要用于水库、坝体等结构的压力分析。
4. 流体动力学流体动力学是研究流体运动及其产生的压力、阻力以及对物体的作用力。
在水力学中，流体动力学主要应用于河流、渠道等流体动力学性质的研究。
5. 流态力学流体力学是研究流体运动状态与性质的学问。
在水力学中，流态力学主要应用于分析水流的速度、流量、流向、涡流情况等。
6. 水流的稳定性水流的稳定性是水力学中的重要概念，它指的是水体流动时所产生的稳定的流态特性，包括流态的平稳性、安定性和可操作性等。
7. 水力工程水利工程是利用水资源进行灌溉、供水、发电等利用的工程。
水利工程设计要考虑水力学的各种知识，如水流的稳定性、水利工程的结构和设备等方面。
8. 水道工程水道工程是为了改善河流、渠道等水道的通航、排涝等目的的工程项目。
在水道工程设计中，水力学知识对水流速度、水位变化、水力坡等方面有着重要影响。
9. 水电站在水力学中，水电站是一个重要的应用领域。
水力功率的计算、水轮机的设计、水库的水位控制等都需要水力学知识。
10. 河流水文学河流水文学是研究河流的水文特性、水位变化规律、涨落情况等方面的科学。
水文学是水力学中应用最广泛的一个分支，水利工程、水资源评价等方面都需要水文学的知识。
11. 液压机械液压机械是以流体静力学和流体动力学的理论为基础，利用液体作为传动介质的机械装置。
水力学的理论基础对液压机械的设计、制造和使用都有着重要的影响。
12. 水资源评价水力学的知识还被应用于水资源评价领域，通过水文学、水文模型等方法来评价水资源的分布、利用、保护等问题。
水力学总结水力学是研究流体力学中水流运动规律的学科，广泛应用于水利工程、环境工程等领域。
本文将对水力学的基本原理和应用进行总结。
一、水力学基本原理首先，要了解水力学，我们需要了解一些基本概念和原理。
核心原理之一是质量守恒定律，即在封闭系统中，质量不会凭空消失，也不会凭空产生。
在水力学中，我们通常研究的是连续介质的流动，因此质量守恒定律在水流运动中起着重要的作用。
其次，动量定理也是水力学中重要的原理之一。
根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于其质量乘以加速度。
在水力学中，我们通常将流体视为连续介质，在分析水流运动过程的时候，需要考虑其加速度、速度以及受力情况。
另外，能量守恒定律也是水力学中的重要原理。
在水力学中，我们通常将流体的能量分为位能、压力能和动能三种形式。
根据能量守恒定律，流体在运动过程中，总能量不会凭空消失，也不会凭空产生，能量只能从一种形式转化为另一种形式。
二、水力学应用水力学在各个领域都有广泛的应用。
以下将列举一些常见的应用领域和具体案例。
1. 水利工程水利工程是水力学应用最广泛的领域之一。
在水利工程中，水力学的主要任务是为水电站、水库和灌溉系统等设计提供理论支持和技术指导。
通过水力学的分析和计算，可以确定合适的水闸、水轮机和水渠等设备的参数，并优化设计方案，提高水利工程的效率和可靠性。
2. 水资源管理水资源是人类赖以生存和发展的重要资源，合理管理和利用水资源对于维护生态平衡和促进经济可持续发展至关重要。
水力学在水资源管理中起着重要作用，通过对水流动特性的研究和分析，可以制定科学的水资源利用方案，合理分配水资源，提高水资源利用效率。
3. 污水处理随着城市化进程的加快和工业生产的不断发展，污水处理成为一项紧迫的任务。
水力学在污水处理中的应用主要包括污水的输送、调蓄和处理等方面。
通过对污水流动的分析和研究，可以优化设计污水处理设备，提高处理效果，减少环境污染。
4. 自然灾害预防水力学在自然灾害预防中也发挥着重要的作用。
水力学知识点总结一、流体的主要性质：①惯性（质量密度）②万有引力（重量和容重）③粘滞性④压缩性二、表面力：作用在液体的表面上，并与受作用的的液体表面积成比例的力。
三、质量力：作用在液体的每一个质点上，并与受作用的液体质量成比例的力。
四、静水压强：把静置液体作用在受压面单位面积上的静水压力，称为静水压强。
五、静水压强的特性：（1）静水压强的方向垂直并指向受压面（2）静水压强的大小与作用面的方位无关六、等压面：由压强相等的空间点构成的面积称为等压面。
七、等压面的两个性质：①在平行液体中，等压面为等势面②等压面垂直质量力八、描述液体运动的两种方法：（1）拉格朗日法：把每一个质点作为研究对象，观察其运动的轨迹、速度和加速度，掌握其运动状况，综合所有质点的运动情况就可得到这个液体的运动规律，（2）欧拉法：以考察不同液体质点通过固定的空间点的运动情况来了解这个运动空间内的流动情况，既着眼于研究各运动要素的分布场，又叫流场法。
九、流管：在水流中，任取一条与流线重合的微小封闭曲线，通过曲线上每一点做一条流线，这些流线成一个封闭的管状表面，称为流管一十、元流：充满以流管为边界的水流称为元流。
一十一、非恒定流：液体运动区域内每个点处的动水压强和流速随时间而改变，也就是说他们不仅同坐标有关，而且同时间有关。
一十二、恒定流：当运动液体在任意空间点处的动水压强和流速，均不随时间而改变时，称为恒定流。
一十三、均匀流：组成总流的各个流线或元流为互相平行的直线时，这种水流称为均匀流。
一十四、均匀流的特性：（1）均匀流的过水断面为平面，其形状和尺寸均沿程不变。
（2）均匀流中，同一流线上不同点的流速都相等，，因此各过水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等。
（3）均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，既在同一过水断面上各点的测压管水头为一常输。
十四、非均匀流：水流的流线与流线之间不是互相平行的直线时，该水流称为非均匀流十五、渐变流：水流的流线虽然不是相互平行的直线，但其流线间夹角甚小，或流线虽然平行，但并非直线，而其曲率半径甚大。
水力学总结1、 水力学的定义水力学是研究以水为代表的液体的机械运动规律及其实际应用的一门科学。
2、作用于液体上的力分为质量力和表面力。
（1）质量力：指作用在液体上的每一质点上，其大小与受作用的液体的质量呈正比。
质量力包括重力与惯性力。
若隔离体中的液体是均匀的，其质量为m,总质量力为F ，则单位质量力mFf =，沿x 方面的质量力mF f Xx =，沿y 方向的质量力mF f Yy =，沿z 方向的质量力mF f Zz =。
k f j f i f f z y x++=∴式中i 、j 、k 分别为x 、y 、z 轴方向的单位矢量。
在重力场中，单位质量的质量力在各坐标轴上的分力分别为：g mmgf f f z y x -=-===,0,0式中负号表示重力的方向是垂直向下的，正好与Z 轴方向相反。
单位质量力具有加速度的量纲LT -2，单位：m/s 2。
（2） 表面力：作用在隔离体表面上的力称为表面力，其大小和受力作用的表面面积成正比。
表面力是相邻液体或其它物体作用的结果。
表面力可分解为垂直于表面的法向力压力和平行于作用面的切向力切力。
3、牛顿内摩擦定律：→==dy du dt d μθμτ4、ρμν=，dpd dp V dV pρρα//=-=，pE α1=在绝大多数实际工程中（除水击和水中爆炸等外）都把水当成不可压缩液体来处理，即→=C ρ常数。
液体的粘性切应力和动力粘度的大小主要取决于分子内聚力的大小；气体的粘性切应力和动力粘度的大小主要取决于分子动量交换。
当温度升高时，分子间距增大，内聚力减小，液体的动力粘度减小；见表1-2。
当温度升高时，气体分子的动量交换加剧，动力粘度增大；见表1-3。
5、表面张力：由于分子间的吸引力，在液体的自由表面上能够承受极其微小的张力，这种张力称为表面张力。
6、接触角的定义：曲面和管壁交接处，曲面的切面与管壁在液体内部所夹部分的角度。
7、p=APA ∆∆→∆0lim。
流体力学水力学知识点总结一、流体力学基础知识1. 流体的定义：流体是一种具有流动性的物质，包括液体和气体。
流体的特点是没有固定的形状，能够顺应容器的形状而流动。
2. 流体的性质：流体具有压力、密度、粘性、浮力等基本性质。
这些性质对于流体的流动行为具有重要的影响。
3. 流体静力学：研究流体静止状态下的力学性质，包括压力分布、压力力和浮力等。
流体静力学奠定了流体力学的基础。
4. 流体动力学：研究流体在外力作用下的运动规律，包括速度场、流线、流量、动压、涡量等。
流体动力学研究的是流体的流动行为及其相关问题。
5. 流动方程：流体力学的基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。
这些方程描述了流体的运动规律，是解决流体力学问题的基础。
6. 流体模型：流体力学的研究对象是真实流体，但通常会采用模型来简化问题。
常见的模型包括理想流体模型、不可压缩流体模型等。
二、水力学基础知识1. 水的性质：水是一种重要的流体介质，具有密度大、粘性小、表面张力大等特点。
这些性质对于水力学问题具有重要影响。
2. 水流运动规律：水力学研究水的流动规律，包括静水压力分布、流速分布、流线形状等。
3. 基本水力学定律：包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
这些定律是解决水力学问题的基础。
4. 水流的计算方法：水力学中常用的计算方法包括流速计算、水头损失计算、管道流量计算等，这些方法是解决水力学工程问题的重要手段。
5. 水力学工程应用：水力学在工程中具有广泛的应用，包括水利工程、水电站设计、城市供水排水系统等方面。
6. 液体静力学：水力学中涉及了静水压力、浮力、气压等液体静力学问题。
这些问题对水力工程设计和建设具有重要影响。
三、近年来的流体力学与水力学研究进展1. 流固耦合问题：近年来，液固耦合问题成为流体力学与水力学领域的重点研究方向。
在这个方向上的研究主要涉及流固耦合现象的模拟、流固耦合系统的动力学特性等方面。
2. 多相流动问题：多相流动是指不同相的流体在空间和时间上相互混合流动的现象。
水力学总结水力学是研究液体在运动过程中的力学性质和现象的学科。
它在工程领域中具有广泛的应用，涉及到水流、河流、水库、水管等各个方面。
本文将从流体力学的基本概念、水流的特性、水力学方程及应用等方面进行总结。
一、流体力学的基本概念流体力学是研究流体运动规律的学科。
它包括两个基本方面：流体静力学和流体动力学。
流体静力学研究静止流体的性质和力学问题；流体动力学研究流体运动的性质和力学问题。
流体动力学又可分为稳定流和非稳定流。
稳定流是流体在河流或水管中的运动，其流速、密度、温度、压力等参数在时间和空间上基本保持不变。
非稳定流是指流体在运动过程中速度、压力等参数随时间和空间变化的流动。
二、水流的特性水流是一种常见的流体流动现象，其特性和行为不仅影响着自然界的河流湖泊，也直接关系到工程中的水力设施设计。
1. 水流速度：水流速度是指单位时间内流经某一截面的水体的体积。
水流速度受到地形、水深、水体粘度等因素的影响。
水流速度的快慢直接影响着水的能量传递和流动的性质。
2. 水流压力：水的压力是指水对单位面积所施加的力。
水流压力随着水流速度和水的密度而变化。
在实际应用中，水流压力常用于水力机械的设计和水力学的研究。
3. 水流阻力：水流在运动过程中会受到阻力的作用，阻力大小与水的流速和流动形式有关。
了解水流的阻力特性对于河流和水流工程的设计和管理非常重要。
三、水力学方程水力学方程是描述水流运动的基本方程，它们包括质量守恒方程、动量方程和能量方程。
1. 质量守恒方程：质量守恒方程描述了水流的质量变化，它表达了水体在空间和时间上的连续性。
质量守恒方程常用于研究水体的供应、排放和污染治理等问题。
2. 动量方程：动量方程描述了水流的运动状态，它与水流的速度、压力和流速分布有关。
动量方程在工程中广泛应用于水力机械、水泵设计等方面。
3. 能量方程：能量方程描述了水流在运动过程中的能量变化。
它包括水流的势能、动能和内能等不同形式的能量，能量方程常用于水流的力学特性分析和水力设施的设计。
第一章水力学基本知识1.惯性：具有维持它原有运动状态的特性、质量越大，运动状态越难改变，因而惯性越大2.单位体积内液体所具有的重量称为该液体的容重（重度）3.内摩擦力f=黏滞力4.谬u：动力粘滞系数与液体性质有关5.u液体表面与底面流速差6.液体粘滞性还可用运动粘滞系数v表示v=谬u/破p7.压缩性：液体不能承受拉力，可以承受压力。
液体受压缩后体积缩小，密度增加，同时液体内部会产生压力抵抗压缩变形，这种性质被称为液体的压缩性；压力解除后消除变形，恢复原状，这种性质称为液体弹性8.表面张力：表面张力仅在液体表面存在，液体内部不存在9.连续介质假说：假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无间隙的连续体，水力学所研究的液体运动是连续介质的连续运动10.理想液体概念：水是不可被压缩，没有粘滞性，没有表面张力的连续介质11.质量力：常见的重力和惯性力皆属于质量力，单位质量液体所受的质量力为单位质量力m第二章水力静学1.等压面：静止液体中凡压强相等的各点连接起来组成的面（平面或曲面）称为等压面2.等压面重要性质：作用于静止液体上任意一点的质量力必须垂直于通过该点的等压面3.重力液体的等压面是重力加速度g互相垂直的曲面4.所以平衡液体的自由表面是等压面，即液体静止时的自由表面是水平面，静止液体中两种不同液体的分界面是等压面5.等压面概念：相连通的两种液体6.绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强7.相对压强：把当地大气压作为零点计量的压强8.p’绝对压强p相对压强Pa当地大气压强9.Yh为液体自重产生压强，与水呈线性关系，沿水深的压强分布图为直角三角形10.压强分布图中各点压强方向恒垂直指向作用面，两受压面交点处的压强具有各向等值性11.z—位置高度，即计算点距计算基准面的高度，称位置水头12.p/y—压强高度测压管中水面至计算点的高度，称压强水头13.z+p/y—测压管中水面至计算点的高度，称测压管水头（单位重量液体的势能，简称单位势能）第三章水力学基础1.迹线：是单个液体质点在某一时间段内的运动轨迹线2.流线：是在某一瞬时的空间流场中，表示各质点流动方向的曲线流线上所有各点在该瞬时的厉害矢量都和该流线相切，流线不能相交和转折3.元流，总流，过水断面：充满微小流管内的液体称为元流；充满流管内的液体称为总流，总流是无数元流的总和；与元流或总流中所有流线相正交的截面称为过水断面4.流量：单位时间内通过某一过水断面的液体体积5.恒定流，非恒定流：所有水流运动要素均不随时间变化的液流称恒定流；水流任一运动要素随时间变化的液流称非恒定流6.无压流，有压流：凡过水断面的部分周线为自由表面的液流称为无压流；凡过水断面的全部周线均于固体壁面相接触的液流称为有压流7.毕托管：一种测量液体点流速的仪器8.文丘里管：测量管道中液体流量的常用仪器9.雷诺数：表征了惯性力与黏滞力的比值雷诺数Rek≈2300是一个相当稳定的数值10.层流底层：液体作紊流运动时，紧邻壁面液体层的流速很小，流速梯度很大，黏滞力处于主导地位，且质点的横向混掺受到很大约束，因此总存在有保持层流流动的薄层，称为层流底层11.紊流切应力：在紊流中的水流阻力除了粘性阻力t1外，液体质点混参和运动量交换还将产生附加的切应力t2，简称紊流的附加应力12.重力流，无压流：明渠中水流是直接依靠重力作用而产生的，称重力流；同时它具有自由表面，相对压强为零，故称为无压流13.明渠均匀流形成条件①必须是顺坡渠道i>0并在较长一段距离保持不变②必须是长而直的棱柱形渠道③渠道表面的糙率n应沿程不变④渠道中的水流应是恒定流14.水力最佳断面：矩形渠道水力最佳断面的底宽为水深的两倍即水力半径为水深的1/215.水文资料应有以下四性①可靠性②代表性③独立性④一致性16.水位观测：水位是河流最基本的水文要素12.我国统一规定用青岛验潮站的黄海平均海平面作为水准基面17.水位观测通常用水尺和自记水位计，水尺读数加水尺零点高程就是水位18.水文调查：步骤是先建立水文断面，通过洪水调查，确定各种洪水位和洪水比降，进而确定水文断面的流速和流量19.洪水调查：访问调查洪痕调查20.其他调查：其他调查主要有冰凌调查和既有涉河工程调查21.堰流和堰：在明渠流中，为控制水位或控制流量而设置构筑物，使水流溢过构筑物的流动称为堰流，该构筑物称为堰22.堰水力特性：①堰的上游水流受阻，水面壅高，势能增大;在堰顶上由于水深变小，流速变大，使动能增大，在势能转化为动能过程中，水面有下跌的现象。
● 流体的力学特征：静止时抗拉；运动时抗拉，抗切● 连续介质模型概念：把流体视为密集质点（含有大量分子，体积忽略不记，具有一定质量的流体微团）构成的无空隙连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型 ● 流体的主要物理性质：1. 惯性（不可压缩流体，可压缩流体）；2. 粘滞性 （动力粘滞系数，运动粘滞系数 ）μ随压强变化不大，温度升高液体粘滞系数降低，气体粘滞系数升高。
理想流体不考虑粘滞性3． 压缩性和热胀性4． 表面张力特性（毛细现象 测压管的管径不小于10mm ）5． 汽化压强（空化和气浊现象）● 静压强的两个特征:特征1: 静压强的方向与作用面的内法线方向一致特征2: 静压强的大小与作用面方位无关, 只与空间坐标点的位置有关.● 重力作用下静止液体压强分布规律:压强p 的大小与水深h 成正比,与液体体积无直接关系;压强相等时,水深h 为常数,即等压面与液面平行的水平面；对于任意两点压强: p B =p A +ρgh AB ；压强等值传递● 压强的量度方法及计算量换算：绝对压强：p abs ≥0相对压强：p=pabs-pa真空压强：pv=pa-pabs=-p标准大气压：1atm=101.3kpa=10.33mH2O=760mmHg工业大气压：1at=98kpa=10mH2O=736mmHg● 液柱式测压计测压原理：等压面是指流体中压强相等p=Const 的各点组成的面● 液体的相对平衡：1． 处于相对平衡的流体，质量力除重力外还有牵连惯性力，因此等压面不是水平面2． 处于相对平衡的流体，只要单位质量力在铅直轴向分力与重力一致，则铅直方向的压强分布规律与静止液体相同3． 处于相对平衡的流体，各点测压管水头不是常数压强分布图和曲面压力体的绘制：1. 根据基本方程式p=γh 绘制静水压强大小;2. 静水压强垂直于作用面且为压应力；3. 在受压面承压的一侧，以一定比例尺的矢量线段表示压强的大小和方向解析法：潜没在液体中的任意形状的静水总压力P ，大小等于受压面面积A 与其形心点的静压强pc 之积du T du T A dy A dyμτμ===或μνρ=Ic总压力作用点：yD=yc+ycA1．当平面面积A与形心淹没深度不变时，平面上的总压力大小与平面倾角无关2．压力作用点的位置与受压面倾角无关，并且压心总是在形心之下。
随受压面淹没深度的增加，总压力作用点靠近受压面形心。
只有当受压面位置为水平位置时，压心与形心才重合。
3．总压力的方向沿受压面的内法线方向图解静水总压强大小等于压强分布图的体积，其作用线通过压强分布图的形心，该作用线与受压面的交点便是总压力的作用点。
●平面和曲面上液体的总压力计算：水平分力：作用于曲面上的静水总压力P的水平分力Px等于作用于该曲面的垂直投影面上的静水总压力，方向水平指向受力面，作用线通过铅直垂面积Az的压强分布图的重心。
垂直分力：作用于曲面上的静水总压力P的铅直分力Pz等于该曲面上的压力体所包含的液体总重量，其作用线通过压力体的重心，方向铅直指向受力面。
实压力体：Pz方向向上虚压力体：Pz方向向上●流体运动的两种描述方法以及欧拉法的若干基本概念拉格朗日法：是以流场中每一流体质点作为描述对象的方法，它以流体个别质点随时间的运动为基础，通过综合足够多的质点运动求得整个流动。
欧拉法：以不同时刻流场作为描述对象研究流动的方法，将个别流体质点运动过程置之不理，而固守于流体空间各点。
通过观察在流体空间中的每一个空间点上是运动要素随时间变化，把足够多的空间点综合起来而得到的整个流体的运动情况恒定流：流场各空间点上诸多水力运动要素均不随时间而变化一元，二元和三元流动迹线流线：变色表示某一瞬间流体各质点流动的趋势的曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。
1.同一时刻的不同流线，不能相交2.流线不能是折线，而是一条光滑的曲线3.流线簇的疏密反映了速度的大小均匀流：流线是平行直线的流动，各过水断面上的流速分布沿程不变非均匀流（渐变流，急变流）流管和流束过流断面元流和总流流量和断面平均流速●三大方程及其工程应用连续性方程：理想流体或实际流体；恒定六或非恒定流；可压缩流体或不可压缩流体总流连续性方程：v1A1=v2A2 应用条件：恒定流动，不可压缩流体；方程不涉及力的运动学方程，故对理想流体和实际流体均适用；总流沿程不变。
伯诺里方程：适用条件 恒定流；不可压缩流体；质量力只有重力；所选取的两个过水断面必须是渐变流或均匀流断面，但两过水断面之间可以是急变流；总流的流量沿程不变，两断面间无合流或分流（可近似应用）；两过水断面之间除了水头损失以外，总流没有能量输入或输出（可采用补充公式）；式中各项均为单位重量流体的平均能量，对流体总重量的能量方程，各项相应乘以ρgQ恒定总流动量方程：适用条件● 流体微团运动的分析、平面无旋流动、几种基本平面势流的若干基本概念和基本公式 微团运动的组成分析：1. 平移运动速度：由于微团平移在各质点引起的速度2. 线变形速度：3. 角变形速度：4. 旋转角变形速度： 有旋流：旋转变形角速度三者之中，至少有一个不为0● 基本量纲体系和量纲和谐原理：基本量纲和导出量纲量纲和谐原理：凡是从客观规律的物理方程，其各项的量纲都必须是一致的，及只有方程两边量纲相同，方程才能成立。
● 瑞利法和π定理两种量纲分析法：瑞利法：一般情况下，要求相关物理量个数n 不超过4个，待测量纲指数不超过三个 π定理：在管流中，一般选d ，ν， ρ三个基本变量，而在明渠流中，则常选用H ， ν，ρ。
● 保证流动相似的条件几何相似，运动相似，动力相似和初试条件和边界条件相似● 雷诺模型律和弗劳德模型律及其应用场合雷诺模型律适用条件：水流阻力起主要作用的有压流动，如层流状态下的管道，隧道中的有压流动和潜体绕流问题等弗劳德模型律： 适用范围：凡有自由水面并且允许水面上下自由变动的各种流动，如堰坝溢流，孔口出流，明槽流动，紊流阻力平方区的有压管流与隧道流动等● 流态及其判别圆管流态判别： 层流 Re<2300 临界流 Re=2300 紊流 Re>2300 xu xxx ∂∂=ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=y u x u x y xy 21ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂=z u y u y z x 21ωm p m p I I T T =()()νυl R R m e p e ⋅==m p m p I I G G =()()l g Fr Fr m p ⋅==2υRe d d ρυυμν==非圆通道：以水力半径为特征量 ● 均匀流动方程式1. 均匀流动方程式是根据作用在恒定均匀流段上的外力相平衡，得到的外力平衡关系式，并没有反映流动过程中产生沿程水头损失的物理本质2. 公式推导未涉及流体质点的运动情况，因此该式对层流和紊流都适用3. 明渠均匀流也可以用上式，但其过流断面为非对称的，边壁切应力分布也不均匀，式中为平均切应力● 圆管层流、紊流断面流速分布特征圆管层流流速分布： 流速呈旋转抛物线分布圆管紊流的流速分布： 1. 粘性底层 线性分布；2. 紊流核心处 对数规律分布或指数规律分布● 流动的阻力分区及其流动特征（尼古拉兹曲线和穆迪图）尼古拉兹实验曲线存在5个阻力区：1. AB 线层流区，λ=f(Re) ，λ=64/Re ， Re<23002. BC 线层流向紊流过渡区，λ=f(Re) ，Re=2300~4000，范围窄3. CD 紊流光滑区，λ=f(Re) ，Re>4000，随Re 的增大，k/d 大的管道，实验点在Re 较低时便离开曲线4. CD ，EF 线间紊流过渡区，λ=f(Re ，ks/d ) 不同相对粗糙管的实验点分别落在不同曲线上5. EF 右侧水平直线族紊流粗糙区λ=f(ks/d ) 对于一定的管道，λ是常数由于工业管道和尼古拉兹人工粗糙管道粗糙均匀性的不同，穆迪图与尼古拉兹曲线在紊流过渡区存在较大差别。
● 沿程损失（λ）和局部损失（ ζ ）的计算（包括层流和紊流）层流沿程阻力系数：紊流沿程阻力：尼古拉兹曲线和穆迪图局部损失： 突然扩大管： 当流体在淹没情况下，流入断面很大的 容器时，作为突然扩大的特例 与扩大前的Re 575cc c R R υρυμν===002f h r gR gRJ g J l τρρρ===)(2204r r u gJ -=μρ2max 040gJ r u r ρ=⇒=422000max 1882Q gJ gJ r r r u A ρρυππμμ====y u μτ0=∴v y v v u **=22f l h d g υλ=Re 64=λ22m h g υζ=()2122m h g υυ-=21121A A ζ⎛⎫=- ⎪⎝⎭流速对应突然缩小管：与收缩后断面流速相对应●边界层概念和绕流阻力雷诺数很大时，粘性小的流体沿固体壁面流动时壁面附近受粘性影响显著的薄流层绕流阻力：（A ——绕流体在垂直于来流方向的投影面积）● 恒定孔口自由、淹没出流的特征和计算 恒定孔口自由出流：收缩断面流速 （ ）孔口流量薄壁小孔口在Re 很大时，淹没出流：收缩断面流速：孔口流量：● 圆柱形外管嘴恒定出流特征、计算和正常工作条件圆柱形外管嘴出流：正常工作条件: 作用水头：H0≤9m ( )管嘴长度：l=(3~4)d● 虹吸管、水泵吸水管特征和计算虹吸管：管道轴线的一部分高出无压的上游供水水面（一水池高于另一水池，虹吸管中充满水，有部分管道高于上游的供水自由液面）工程上虹吸管内最大真空高度不超过水泵吸水管：离心泵吸水管水力计算，主要为确定泵的安装高度防止气浊现象（当2断面绝对压强低于该水温时的汽化压强） ● 短管、长管水力计算的差别：长管：指管道中以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头所占比重小于（5%~10%）的沿程水头损失，可予以忽略的管道210.51A A ζ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A U C D D D D p f 220ρ=+=c υ=c c Q A υϕεμ===0.97ϕ=≈==0.640.970.62μεϕ==⨯=20002H H g αυ=+令c υ===221122022g g H H αυαυ=+-令c c Q A υϕεμ===υϕ=0022gH A gH A Q n n μϕ==82.05.0111=+=+=n n ζαϕ82.0==n n ϕμv 00.75p g H ρ=[]v v 2max 7~8.5mH O p h g ρ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦短管：局部水头损失和流速水头不能忽略● 串、并联管道的水力特征串联：质量守恒 若节点处q=0,则各段Q 相等；若有流量分流 Q=q+Q ’能量守恒并联：质量守恒能量守恒 ● 管网水力计算、水击的基本概念和公式支状管网和环状管网水击现象：在有压管道系统中，由于某一管路中的部件工作状态的突然变化，就会引起管内液体流速的急剧变化，同时引起液体压强大幅波动直接水击：间接水击：水击波的传播速度c ：K ——水的体积模量，K =2.1⨯109 N/m2E ——管壁的弹性模量，与材料有关δ——管道壁厚（ m ）。
